Поздравляем П.Ф.Ермолова, Э.Э.Бооса, Л.В.Дудко и В.Е.Буничева, отмеченных в поздравительном письме координаторов эксперимента DZero (D0)

8-ого декабря 2006 года международная команда ученых, проводящая уникальные исследования свойств элементарных частиц на детекторе Dzero в Национальной лаборатории им. Ферми (Фермилаб, США, http://www.fnal.gov) объявила о первом наблюдении одиночного рождения топ-кварка в электрослабых взаимодействиях.

Это наблюдение, несмотря на его несколько тяжеловесную формулировку, означает начало нового прорыва в познании фундаментального устройства нашего мира. Напомним, что самый тяжелый из существующих в природе кварков, так называемый топ-кварк (t-quark), был открыт в Фермилабе в 1995 году одновременно двумя коллаборациями CDF (http://www-cdf.fnal.gov) и DZero (http://www-d0.fnal.gov). В современной теории, объединяющей электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия, называемой Стандартной Моделью (СМ), топ-кварк является самым тяжелым фермионом со спином 1/2 и, электрическим зарядом, равным 2/3 заряда протона. В отличие от других пяти известных кварков (u,d,c,s,b) топ-кварк обладает огромной массой, которая по результатам измерений на коллайдере Tevatron, составляет примерно 175 ГэВ, т.е. почти в 175 раз тяжелее протона и чуть легче ядра золота. Существование топ-кварка было одним из важнейших предсказаний Стандартной Модели, и его наблюдение стало триумфом совместных усилий теоретиков, построивших объединенную теорию электромагнитных, слабых и сильных взаимодействий, и экспериментаторов, создавших уникальные экспериментальные установки для детектирования новых элементарных частиц и их взаимодействий.

Первое наблюдение одиночного топ-кварка - это грандиозное событие с учетом беспрецедентной сложности выделения такого сигнала из превосходящего его на много порядков фона (похожих реакций по конечным разлетающимся частицам, но никак не связанных с одиночным рождением топ-кварка). Это потребовало многолетних усилий, направленных, с одной стороны, на накопление достаточного количества экспериментальных событий, а с другой стороны - на развитие тонких мтодов анализа данных, проведение прецизионных вычислений и моделирование ожидаемых свойств исследуемой реакции.

Единственным, пока еще не открытым объектом СМ, остается бозон Хиггса, существование которого является неотъемлемой частью самосогласованности современной картины понимания устройства нашего мира. Разработанные новые методы выделения редких сигнальных событий для регистрации рождения одиночного топ-кварка найдут прямое применение в продолжающихся поисках бозона Хиггса. Один из координаторов эксперимента DZero профессор Терри Уайт назвал проведенныйанализ "важнейшей вехой в поисках бозона Хиггса, отсутствующего пока краеугольного камня Стандартной модели". Другой координатор эксперимента DZero профессор Дмитрий Денисов сказал, что "такой выдающийся результат не мог бы состояться без неустанных усилий более 600 ученых из 20 стран мира, входящих в DZero коллаборацию". Самое активное участие в работе коллаборации DZero принимают российские физики из ОИЯИ (г.Дубна), ИТЭФ (г.Москва), ИФВЭ (г.Протвино), ПИЯФ (г.Гатчина), НИИЯФ МГУ (г.Москва).

В наблюдение реакции одиночного рождения топ-кварка особый вклад внесли российские физики из Научно-исследовательского института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова (http://www.sinp.msu.ru). Им удалось, на основе глубокого понимания структуры вкладов различных реакций в общую статистику данного эксперимента, в том числе и на уровне квантовых интерференционных и высших поправок, предложить уникальный метод моделирования сигнальных событий и метод выбора оптимальных наблюдаемых для наиболее эффективного разделения сигнала и фонов. Эти достижения отражены в публикациях DZero коллаборации и отмечены в поздравительном письме координаторов эксперимента DZero ректору МГУ академику В.А.Садовничему и директору НИИЯФ МГУ профессору М.И.Панасюку.